專利名稱：汽車輪胎壓力檢測(cè)接收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利要求保護(hù)的技術(shù)屬于汽車安全領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高速公路上發(fā)生的交通事故有70%_80%是由于爆胎引起的，怎樣防止爆胎已成為安全駕駛的一個(gè)重要課題。研究表明，保持標(biāo)準(zhǔn)的車胎氣壓行駛和及時(shí)發(fā)現(xiàn)車胎漏氣是防止爆胎的關(guān)鍵，輪胎氣壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(TPMS)正是基于這樣的要求而研究開發(fā)。美國(guó)已于2007年開始在輕型汽車上強(qiáng)制安裝TPMS，歐盟將于2012年開始強(qiáng)制安裝，我國(guó)也在制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)備將來安裝。TPMS主要由安裝在汽車輪胎內(nèi)的壓力、溫度傳感器、單片計(jì)算機(jī)、無線收發(fā)單元、鋰電池組成的輪胎模塊，以及安裝在汽車駕駛臺(tái)上的接收器兩部分構(gòu)成。輪胎模塊已經(jīng)高度集成化，由半導(dǎo)體廠家將傳感器、434MHz無線發(fā)射單元、125KHz無線接收單元、單片計(jì)算機(jī)集成在一個(gè)芯片上，并提供硬件解決方案和軟件開發(fā)工具，開發(fā)者只需開發(fā)控 制軟件和少量的硬件即可。接收器接收輪胎模塊發(fā)出的壓力、溫度、電池電量、異常狀態(tài)等無線電信號(hào)，處理后顯示在顯示屏上，異常情況發(fā)出聲光報(bào)警。本專利設(shè)計(jì)了這樣一種接收器，除了顯示、報(bào)警、輪胎位置設(shè)置等基本功能外，還具有較完善的故障檢測(cè)功能，使系統(tǒng)的可罪性提聞。。
發(fā)明內(nèi)容本專利設(shè)計(jì)的接收器硬件由主控單片機(jī)及IXD顯示，434MHz無線接收，4-60V輸入的開關(guān)電源及電源檢測(cè)，備用電池接口，聲光提示，鍵盤、汽車起動(dòng)檢測(cè)共7個(gè)功能模塊組成，主控單片機(jī)的FLASH程序存儲(chǔ)器內(nèi)固化有針對(duì)這些硬件設(shè)計(jì)的專用軟件，在軟硬件的共同配合下，接收器的工作過程是汽車起動(dòng)即開始自檢，同時(shí)點(diǎn)亮黃色故障報(bào)警燈，系統(tǒng)自檢內(nèi)容包括單片機(jī)本身、顯示器、鍵盤、聲音、434MHz接收模塊、電源電壓、輪胎模塊等部件。若系統(tǒng)無故障，則故障報(bào)警燈熄滅；若系統(tǒng)有故障，則聲光提示，顯示器顯示故障代碼，開關(guān)電源出現(xiàn)無輸出故障時(shí)，單片機(jī)停止工作，報(bào)警燈也能發(fā)亮。系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)下，每隔一定時(shí)間也會(huì)自檢一次，一定時(shí)間內(nèi)收不到輪胎模塊的信息或信息不完整視為故障。接收器隨時(shí)接受來自各個(gè)輪胎模塊的壓力、溫度、電池電量、異常狀態(tài)等信息，出現(xiàn)輪胎氣壓欠壓、過壓、快速漏氣，輪胎溫度過高，輪胎模塊電池電壓過低等異常狀況，接收器立即聲光報(bào)警并在顯示屏上指示異常輪胎的位置和狀態(tài)信息。輪胎的換位后的位置可由按鍵設(shè)置，不需拆卸輪胎模塊。

本專利電原理圖由圖I、圖2、圖3組成，圖中相同的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)是電氣連接的。圖I是開關(guān)電源及電源檢測(cè)、備用電源接口、汽車起動(dòng)檢測(cè)電原理圖；圖2是主控單片機(jī)系統(tǒng)及顯不、聲音、鍵盤模塊電原理圖；圖3是434MHz接收模塊電原理圖。
具體實(shí)施方式
圖I中低電壓檢測(cè)電路的工作原理是當(dāng)外部電源的輸入電壓低于4V時(shí)，Q6、Q4同時(shí)截止，LVD (與單片機(jī)P3. 4相連)變成高電平，單片機(jī)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。圖I中電源及備用電源輸入由二個(gè)電源插口 J7、J8組成,支持雙電源同時(shí)供電，一套接汽車主電源(蓄電池)，另一套接本機(jī)自帶的備用電池，電源的可靠性高。圖I中開關(guān)電源電路由LT3433及其外圍電路組成，LT3433是采用突發(fā)模式工作的高壓(60 V) 200 kHz電流型DC-DC電源轉(zhuǎn)換器，輸人電壓范圍極寬(4 60V)，具有極強(qiáng)的抗干擾能力，非常適用于汽車電氣穩(wěn)壓電路中。當(dāng)LT3433開關(guān)電源電路出現(xiàn)故障不能正常輸出3. 3V電源時(shí)(紅色電源指示燈D3息滅)，單片機(jī)停止工作，不能正常監(jiān)測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)，故障檢測(cè)功能失效，此時(shí)，三極管Q10、Qll及其周邊電阻構(gòu)成電源檢測(cè)電路，Qll截止，QlO導(dǎo)通，黃色發(fā)光二極管D7 (報(bào)警燈)發(fā)亮向駕駛員報(bào)警。系統(tǒng)正常工作時(shí)，Qll導(dǎo)通，QlO導(dǎo)通與否受ALARM (與單片機(jī)PO. O相連)控制，即報(bào)警燈是否發(fā)亮受單片機(jī)控制。DlO是瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS，當(dāng)電路受到高能量沖擊時(shí)，能有效地保護(hù)電子線路中的精密元器件，免 受各種浪涌脈沖的損壞。圖I中Q2及其外圍電阻組成汽車起動(dòng)檢測(cè)電路。當(dāng)汽車起動(dòng)開關(guān)關(guān)閉時(shí)，系統(tǒng)只接收存儲(chǔ)來自輪胎模塊的信息以節(jié)約能源。只要打開汽車起動(dòng)開關(guān)，Q2導(dǎo)通，集電極輸出低電平，單片機(jī)產(chǎn)生中斷，系統(tǒng)立即進(jìn)入工作狀態(tài)，處理已存儲(chǔ)的輪胎信息，因此，本接收器也能處理前期停車狀態(tài)下的輪胎信息。圖2中主控單片機(jī)U3采用性價(jià)比頗高的stcl21e5616單周期3. 3V供電的增強(qiáng)型8051單片機(jī)，內(nèi)部集成了 16K FLASH程序存儲(chǔ)器、786字節(jié)RAM、4K EEPROM、PWM脈寬調(diào)制、SPI同步通信口、看門狗、專用復(fù)位電路、ISP在線編程等實(shí)用功能，單片機(jī)程序通過J4下載和升級(jí)。圖2中顯示器采用由HT1621B驅(qū)動(dòng)的專用段式IXD，LED背光，單片機(jī)的P3. 7控制LED背光的開或關(guān)，單片機(jī)的P2. 5、P2. 6、P2. 7作為IXD的數(shù)據(jù)接口，顯示內(nèi)容由單片機(jī)控制。圖2中鍵盤由5個(gè)按鍵開關(guān)Sf S5組成，分別與單片機(jī)的I/O 口 P2. (ΓΡ2. 4相連，任何一個(gè)鍵按下會(huì)使按鍵對(duì)應(yīng)的I/O 口接地，單片機(jī)可以及時(shí)的獲得按鍵信息。圖2中聲音提示電路由單片機(jī)的PWM(脈寬調(diào)制)輸出控制，經(jīng)Q9放大，峰鳴片U5可發(fā)出不同頻率的聲音。圖3中MC33596及其外圍電路構(gòu)成434MHz接收電路，接收來自輪胎模塊的壓力、溫度、電池電量、ID號(hào)、異常狀態(tài)等信息通過SPI同步通信口傳給單片機(jī)。為提高接收信號(hào)的質(zhì)量，本接收器采用外置天線，C22、C33用于匹配天線參數(shù)。
權(quán)利要求1.一種汽車輪胎壓力檢測(cè)接收器，由單片機(jī)系統(tǒng)、鍵盤和液晶顯示器、4-60V輸入開關(guān)電源、434MHz接收電路、電源故障檢測(cè)電路、汽車起動(dòng)開關(guān)檢測(cè)電路組成，其特征是LT3433IFE芯片及其外圍元器件構(gòu)成4-60V輸入、3. 3V輸出的電源系統(tǒng)，由QlUQlO 二個(gè)三極管，R32、R37、R33、R36四個(gè)電阻構(gòu)成對(duì)LT3433IFE故障的檢測(cè)報(bào)警，由Q2三極管及R3、R4、R5三個(gè)電阻構(gòu)成汽車起動(dòng)信號(hào)檢測(cè)。
專利摘要一種汽車輪胎壓力檢測(cè)接收器具有單片機(jī)系統(tǒng)、鍵盤和液晶顯示器，可由4-60V電源供電并有備用電池接口，能隨時(shí)接受來自各個(gè)輪胎模塊無線發(fā)射的壓力、溫度、電池電量及異常狀態(tài)信息，出現(xiàn)輪胎氣壓欠壓、過壓、快速漏氣，輪胎溫度過高，輪胎模塊電池電壓過低等異常狀況，接收器立即聲光報(bào)警并在顯示屏上指示異常輪胎的位置和狀態(tài)信息。本接收器能對(duì)包括電源在內(nèi)的系統(tǒng)各功能模塊進(jìn)行故障檢測(cè)并聲光報(bào)警，在汽車起動(dòng)開關(guān)關(guān)閉時(shí)接收器只接收輪胎信息以節(jié)約能源。
文檔編號(hào)B60C23/00GK202593192SQ20122019373
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月3日
發(fā)明者謝竹生 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙理工大學(xué)